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石墨烯产业发展之路

发布时间:2016-08-02   点击次数:640次

石墨烯产业发展之路

    我国政府对于石墨烯产业的发展一直保持高度关注和重视,明确将石墨烯写入“十三五”新材料规划,之后石墨烯也成功入选了中国制造2025规划。

723日下午,由中国科协科学技术传播中心和北京市科协共同主办,中关村天合科技成果转化促进中心承办的“产业前沿技术大讲堂”在中国科技会堂开讲。凝聚态物理学家、中科院院士高鸿钧应邀做了《石墨烯产业创新发展前景展望》的专题报告,首讲锁定石墨烯,与会专家共同围绕石墨烯的产业化进行了全方位讨论。

  

  政策上的利好推动着石墨烯技术及产业化的发展。目前石墨烯最有潜力的应用是成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机。几乎是完全透明的石墨烯,只吸收2.3%的光;导热系数高于碳纳米管和金刚石,而电阻率比铜或银更低,为世上电阻率最小的材料,电子迁移的速度极快。因此,石墨烯被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管,由石墨烯制造的电子元器件外型功耗更小,速度和性能更高,外观和材质更加多样。

  

  石墨烯的另一项重要运用在电储存领域。石墨烯电池的能量密度高达600Wh/kg,而一块锂电池(以最先进的为准)的比能量数值为180wh/kg。换句话说,一辆电动汽车如果想达到设定的动力蓄电池组总能量,配备石墨烯电池的重量只需普通动力电池的八分之一即可(石墨烯电池本身的重量仅为传统电池的一半)。理论上来说,其使用寿命也是传统氢化电池的四倍,锂电池的两倍。

  

  除此之外,石墨烯的发热应用是目前石墨烯应用中有望最先实现大规模民用的领域。其中就有已经开始售卖的石墨烯面料衣物。通过将石墨烯嵌入到纤维结构,捻线织成的布可支持3.7V 安全电压,并可根据情况通过APP 控制升温速度及温度。

  

  材料的优势造成了石墨烯在各个领域的独特地位,但是真正的产业化却并未打开。目前,我国石墨烯材料正处于从实验室走向产业化的关键时期。在储能器件、改性材料、智能穿戴等领域的研究及应用取得了重大突破。但受生产技术成熟度不高、产业化应用路径长等因素制约,石墨烯批量化生产和应用尚未完全实现,还存在技术转化能力弱、工装控制精度低、质量性能波动大、生产成本比较高、标准化建设滞后、商业应用领域窄等问题。为此,由中国科协科学技术传播中心与北京市科协共同策划组织的“产业前沿技术大讲堂”首讲锁定石墨烯,贯彻落实工业和信息化部等三部委联合下发的《关于加快石墨烯产业创新发展的若干意见》,引导石墨烯产业创新发展,助推传统产业改造提升、支撑新兴产业培育壮大、带动材料产业升级换代。

  

  2016年“产业前沿技术大讲堂”活动将聚焦科技成果转化和产业转型升级,搭建科技工作者、地方政府、投资机构、产业园区之间的沟通交流平台,推进石墨烯产业化的进程。